Boues résiduaires de l'industrie des traitements de surfaces (Optimisation de la lixiviation sélective et valorisation des métaux)

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Sommaire: Boues résiduaires de l’industrie des traitements de surfaces (Optimisation de la lixiviation sélective et valorisation des métaux)

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I :GENERALITES SUR LE TRAITEMENT DES SURFACES
I.1. INTRODUCTION
I.2.HISTORIQUE
I.3. SOURCES DE LA POLLUTION PAR LES METAUX LOURDS
I.4. TRAITEMENT DES SURFACES
I.4.1. La phase préliminaire de préparation
I.4.2. La phase principale de dépôt des métaux ou de galvanisation
I.4.3. Les différents types des déchets de traitement des surfaces
I.4.3.1. Les déchets liquides
I.4.3.2. Les boues d’hydroxydes métalliques
I.4.3.3. Résines échangeuses d’ions
I.5. TRAITEMENT CLASSIQUE DES REJETS
I.5.1. Décyanuration
I.5.2. Déchromatation
I.5.3. Neutralisation
I.6. GESTION DES BOUES D’HYDROXYDES METALLIQUES
I.7. PREVENTION CONTRE LA POLLUTION PAR LES METAUX LOURDS
CHAPITRE II : METAUX ET ENVIRONNEMENT
II.1. INTRODUCTION
II.2. GENERALITES SUR LES METAUX
II-1) Nickel
II-2) cobalt
II-3) Cuivre
II-4) Zinc
II-5) Fer
II-6) Chrome
II.2. EFFETS DES METAUX SUR L’ENVIRONNEMENT
CHAPITRE III: ANALYSE DES METAUX
III.1. INTRODUCTION
III.2. LA SPECTROPHOTOMETRIE UV – VISIBLE
III.2.1. Aspect historique
III.2.2. Le principe
III.2.3. Les constituants d’un appareil de spectrophotométrie
III.2.4. Avantages et limites
III.2.4.1. Avantages
III.2.4.2. Limites
III.3. LA SPECTROSCOPIE D’ABSORPTION ATOMIQUE
III.3.1. Aspect historique
III.3.2. Le principe
III.3.3. Les constituants d’un appareil de spectroscopie d’absorption atomique
III.3.4. Avantages et inconvénients
III.3.4.1. Avantages
III.3.4.2. Inconvénients
III.4. LA FLUORESCENCE X
III.4.1. Aspect historique
III.4.2. Le principe
III.4.3. Les constituants d’un appareil de spectroscopie de fluorescence X
III.4.4. Avantages et inconvénients
III.4.4.1. Avantages
III.4.4.2. Inconvénients
III.5. LE CHOIX DE LA METHODE D’ANALYSE
III.6. PARTIE EXPERIMENTALE : ANALYSES DES METAUX ETUDIES
III.6.1. Dosage de fer
III.6.1.1. Détermination de λ et de la courbe d’étalonnage
III.6.1.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage de fer
III.6.1.3. Résultats et discussions
III.6.2. Dosage de cuivre
III.6.2.1. Détermination de λ max et de la courbe d’étalonnage
III.6.2.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage de cuivre
III.6.2.3. Résultats et discussions
III.6.3. Dosage de nickel
III.6.3.1. Détermination de λ et de la courbe d’étalonnage
III.6.3.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage de nickel
III.6.3.3. Résultats et discussions
III.6.4. Dosage de cobalt
III.6.4.1. Détermination de λ et de la courbe d’étalonnage
III.6.4.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage de cobalt
III.6.4.3. Résultats et discussions max
III.6.5. Dosage de zinc
III.6.5.1. Détermination de λ max et de la courbe d’étalonnage
III.6.5.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage de zinc
III.6.5.3. Résultats et discussions
III.6.6. Dosage de chrome
III.6.6.1. Détermination de λ et de la courbe d’étalonnage
III.6.6.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage de chrome
III.6.6.3. Résultats et discussions
III.6.7. Dosage d’aluminium
III.6.7.1. Détermination de λ et de la courbe d’étalonnage
III.6.7.2. Etude de l’influence de différents cations sur le dosage d’aluminium
III.6.7.3. Résultats et discussions
III.7. CONCLUSION
CHAPITRE IV :LA DIALYSE :
IV.1. PROBLEMATIQUE ET BUT DES ESSAIS
IV.2. GENERALITES SUR LA DIALYSE
IV.2.1. Introduction
IV.2.2. Historique de la dialyse
IV.2.3. Principe de la dialyse
IV.2.4. Théorie de la dialyse
IV.2.4.1. Concentration du soluté dans le rétentat
IV.2.4.2. Diffusion du soluté à travers la membrane
IV.2.5. Applications de dialyse
IV.2.6. La dialyse difusionnelle
IV.2.6.1. dialyse de Donnan
IV.2.6.2. dialyse acide
IV.2.6.3. dialyse basique
IV.2.7. Membrane de dialyse
IV.2.8. Avantages et limitations
IV.2.8.1 Avantages
IV.2.8.2. Limitations
IV.3. PARTIE EXPERIMENTALE
IV.3.1. Dispositif expérimental et types d’essais
IV.3.1.1. Dispositif expérimentale
IV.3.1.2. Stabilisation de la membrane
IV.3.1.3. Appareillage de mesure
IV.3.1.4. Produits utilisés
IV.3.1.5. Mode opératoire
IV.3.1.6. Liste des essais
IV.3.2. Résultats et discussions
IV.3.2.1. Dialyse de H2SO seul/ Influence de la concentration
IV.3.2.2. Dialyse de mélange H4 2SO4/MSO
IV.3.2.3. Influence de co – ion sur la dialyse
IV.3.2.4. La dialyse multiple d’acide sulfurique
IV.3.2.5. Influence de l’agitation sur la dialyse
IV.3.2.6. Influence de l’agitation sur la dialyse multiple
IV.3.2.7. Dialyse d’acide nitrique
IV.3.2.8. Dialyse d’acide chlorhydrique
IV.4. CONCLUSION
CHAPITRE V :VALORISATION HYDROMETALLURGIQUE DES BOUES
PARTIE I : GENERALITES ET THEORIE
V.1. GENERALITES SUR L’HYDROMETALLURGIE
V.1.1. Introduction
V.1.2. Principe de l’hydrométallurgie
V.1.3. Prétraitement
V.1.3.1. Séparation physique
V.1.3.2. Prétraitements chimiques
V.1.4. Lixiviation
V.1.4.1. Lixiviation à l’eau
V.1.4.2. Lixiviation acide
V.1.4.3. Lixiviation alcaline
V.1.4.4. Lixiviation complexante
V.1.4.5. Lixiviation oxydante
V.1.4.6. Lixiviation bactérienne
V.1.5. Purification
V.1.5.1. Cémentation
V.1.5.2. Cristallisation
V.1.5.3. Précipitation
V.1.5.3.1. Précipitation des hydroxydes
V.1.5.3.2. Précipitation de sels insolubles
V.1.5.3.3. Précipitation du métal
V.1.5.4. Adsorption
V.1.5.5. Fixation sur résines échangeuses d’ions
V.1.5.6. Extraction par solvant
V.1.5.7. Electrodéposition
V.1.6. Raffinage de métal
V.2. LIXIVIATION ACIDO – BASIQUE DES BOUES D’HYDROXYDES METALLIQUES
V.2.1. Aspect cinétique
V.2.2. Aspect thermodynamique
V.3. HYDRA MEDUSA : ETUDE ET EXPOLITATION
V.3.1. HYDRA MEDUSA
V.3.2. Les différents équilibres et diagrammes d’HYDRA MEDUSA
PARTIE II : PARTIE EXPERIMENTALE
V.4. PARTIE EXPERIMENTALE
V.4.1. Aspect cinétique
V.4.1.1. Matériels et produits
V.4.1.2. Procédure
V.4.1.3. Résultats et discussions
V.4.2. Séparation du cobalt, nickel et fer
V.4.2.1. Matériels et produits
V.4.2.2. Mode opératoire
V.4.2.3. Dialyse de NaOH
V.4.2.4. Résultats et discussions
V.4.3. Séparation du fer, cuivre, cobalt et zinc
V.4.3.2. Matériels et produits
V.4.3.3. Mode opératoire
V.4.3.4. Résultats et discussions
V.5. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES
ANNEXE

Extrait du mémoire boues résiduaires de l’industrie des traitements de surfaces (Optimisation de la lixiviation sélective et valorisation des métaux)

Chapitre I Généralités sur le traitement des surfaces
I.1. INTRODUCTION :
L’industrie des traitements de surfaces est une grosse génératrice de la pollution par les métaux lourds. Cette pollution présente un grand problème d’environnement et une grande perte des métaux lourds. La réduction de ces problèmes se fait par les techniques de récupération (valorisation) dans les pays développés et par le stockage des boues dans les pays non développés (le cas de l’Algérie).

Optimisation de la lixiviation sélective
I.2. HISTORIQUE :
En 1940, le boom des revêtements métalliques (couverts argentés d’armatures de cuisines ou de salles de bain, de pare – chocs chromes,…) engendre un développement rapide des industries qui utilisent les traitements de surfaces (automobiles, militaires…). Tout cela génère des bains et des boues contenant des résidus métalliques. Ces résidus ont été rejetés dans l’environnement sans aucun traitement jusqu’à la catastrophe de Minamata en 1959. Une usine de plastique déversait de grandes quantités de mercure dans la baie de Minamata au Japon. Les poissons absorbent le mercure et les habitants de la région sont contaminés (très forte fièvre, convulsion, psychoses, perte de conscience, coma avant d’atteindre la mort) avec plus de 1000 décès. De cette catastrophe résulte une prise de conscience concernant la pollution par les métaux lourds qui présentent un danger pour l’homme et l’environnement en cas d’élimination inadaptée. A la fin des années 60 la pollution devient un problème politique et social, ce qui oblige les gouvernements des pays développés de poser des lois pour interdire les rejets de boues toxiques et obliger les industries de réduire, traiter ou recycler ces boues (comme la loi américaine F0006).
En Algérie, l’industrie de traitements de surfaces est relativement développée. On peut prendre comme exemples : BCR (Ain Kebira, Oued Rhiou, Bordj Menail), SNVI (Rouiba, Constantine), ENIEM (Tizi Ouzou), ISPAT/SIDER (Annaba), AMC (El Eulma), ANABIB(Reghaia). Les rejets de ces usines sont soit stockés dans l’usine soit rejetés dans l’environnement sans aucun traitement.

Optimisation de la lixiviation sélective
I.3. SOURCES DE LAPOLLUTION PAR LES METAUX LOURDS:
Plusieurs industries sont responsables de la pollution par les métaux lourds. On peut citer les industries suivantes : le raffinage des métaux non ferreux (Zn…) , les peintures, le raffinage du pétrole , la sidérurgie , la photographie , la radiologie , les tanneries , le bois ,les piles et accumulateurs et les traitements de surfaces .
La pollution rejetée par l’industrie des traitements de surfaces représente 30 à 40 % de celle provenant de l’ensemble des industries. Elle est considérée comme la principale source de pollution par les métaux lourds.

Optimisation de la lixiviation sélective
I.4. TRAITEMENTS DE SURFACES :
Les traitements de surface confèrent aux pièces métalliques un aspect et des caractéristiques spécifiques grâce à un revêtement déposé par voie électrolytique ou chimique.
Les opérations de traitements de surfaces se divisent en trois phases principales:
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